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DE102024109636B3 - Current measuring arrangement and manufacturing method and adjustment system for such a current measuring arrangement - Google Patents

Current measuring arrangement and manufacturing method and adjustment system for such a current measuring arrangement Download PDF

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DE102024109636B3
DE102024109636B3 DE102024109636.5A DE102024109636A DE102024109636B3 DE 102024109636 B3 DE102024109636 B3 DE 102024109636B3 DE 102024109636 A DE102024109636 A DE 102024109636A DE 102024109636 B3 DE102024109636 B3 DE 102024109636B3
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DE
Germany
Prior art keywords
current measuring
current
measuring resistor
circuit board
interruption
Prior art date
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Active
Application number
DE102024109636.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Felix Lebeau
Wayne Lippert
Jan Sattler
Lena Spies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
Original Assignee
IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG filed Critical IsabellenHuette Heusler GmbH and Co KG
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Priority to PCT/EP2025/053117 priority patent/WO2025209688A1/en
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strommessanordnung (1) zur Messung eines elektrischen Stroms (I), mit einem niederohmigen Strommesswiderstand (2) mit zwei Anschlussteilen (3, 4) aus einem Leitermaterial zum Einleiten bzw. Ausleiten des zu Stroms (I) und einem dazwischen angeordneten Widerstandselement (5) aus einem Widerstandsmaterial, sowie mit einer Leiterplatte (8), die elektrisch und mechanisch mit dem Strommesswiderstand (2) verbunden ist und Spannungsabgriffe (9-12) aufweist, um die Spannung an den Anschlussteilen (3, 4) zu messen, wobei Messeleitungen von den Spannungsabgriffen (9-12) abgehen. Die Erfindung sieht vor, dass zumindest eine der Messleitungen eine Unterbrechung (21-24) aufweist, die zwei Kontaktstellen (13-16, 17-20) elektrisch voneinander trennt, wobei ein frei positionierbarer Jumper (26-29) aus einem Leitermaterial die Unterbrechung (21-24) elektrisch überbrückt und die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) elektrisch miteinander verbindet. Weiterhin umfasst die Erfindung ein Herstellungsverfahren für eine solche Strommessanordnung (1) und eine Abgleichanlage dafür. The invention relates to a current measuring arrangement (1) for measuring an electrical current (I), comprising a low-ohmic current measuring resistor (2) with two connection parts (3, 4) made of a conductor material for introducing or discharging the current (I) and a resistance element (5) made of a resistance material arranged therebetween, as well as with a printed circuit board (8) which is electrically and mechanically connected to the current measuring resistor (2) and has voltage taps (9-12) in order to measure the voltage at the connection parts (3, 4), measuring lines leading from the voltage taps (9-12). The invention provides that at least one of the measuring lines has an interruption (21-24) that electrically separates two contact points (13-16, 17-20), with a freely positionable jumper (26-29) made of a conductive material electrically bridging the interruption (21-24) and electrically connecting the two contact points (13-16, 17-20). Furthermore, the invention comprises a manufacturing method for such a current measuring arrangement (1) and a calibration system therefor.

Description

Technisches Gebiet der ErfindungTechnical field of the invention

Die Erfindung betrifft zunächst eine Strommessanordnung zur Messung eines elektrischen Stroms mittels eines niederohmigen Strommesswiderstands („Shunt“). Weiterhin betrifft die Erfindung eine Abgleichanlage zum Abgleichen des Temperaturkoeffizienten (TK) des Widerstandswerts eines solchen Strommesswiderstands. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Herstellungsverfahren für eine erfindungsgemäße Strommessanordnung mit einem niederohmigen Strommesswiderstand.The invention relates, first, to a current measuring arrangement for measuring an electrical current using a low-ohm current measuring resistor ("shunt"). Furthermore, the invention relates to a calibration system for calibrating the temperature coefficient (TK) of the resistance value of such a current measuring resistor. Finally, the invention also relates to a manufacturing method for a current measuring arrangement according to the invention with a low-ohm current measuring resistor.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Es ist aus dem Stand der Technik (z.B. EP 0 605 800 A1 ) bekannt, einen elektrischen Strom mittels eines niederohmigen Strommesswiderstands gemäß der Vierleitertechnik zu messen. Dabei wird der zu messende elektrische Strom durch den niederohmigen Strommesswiderstand geleitet, wobei der Spannungsabfall über dem niederohmigen Strommesswiderstand gemessen wird und gemäß dem Ohmschen Gesetz ein Maß für den elektrischen Strom ist.It is state of the art (e.g. EP 0 605 800 A1 ) is known for measuring an electric current using a low-ohm current measuring resistor according to the four-wire technique. The electric current to be measured is passed through the low-ohm current measuring resistor, and the voltage drop across the low-ohm current measuring resistor is measured and, according to Ohm's law, is a measure of the electric current.

Es ist aus dem Stand der Technik (z.B. DE 10 2009 031 408 A1 ) weiterhin bekannt, eine Leiterplatte auf einem solchen niederohmigen Strommesswiderstand anzuordnen, wobei die Leiterplatte elektrisch und mechanisch mit dem niederohmigen Strommesswiderstand verbunden ist. Hierbei ist auf der Leiterplatte eine Messelektronik (z.B. ASIC - Application-specific integrated circuit) angeordnet, um den Spannungsabfall über dem niederohmigen Strommesswiderstand zu messen. Hierzu weist die Leiterplatte zwei Spannungsabgriffe auf, die an den beiden Anschlussteilen des niederohmigen Strommesswiderstands angreifen, um den Spannungsabfall über dem Widerstandselement des niederohmigen Strommesswiderstands zu messen.It is state of the art (e.g. DE 10 2009 031 408 A1 ) It is also known to arrange a circuit board on such a low-resistance current measuring resistor, wherein the circuit board is electrically and mechanically connected to the low-resistance current measuring resistor. In this case, measuring electronics (e.g. ASIC - Application-specific integrated circuit) are arranged on the circuit board in order to measure the voltage drop across the low-resistance current measuring resistor. For this purpose, the circuit board has two voltage taps that engage the two connection parts of the low-resistance current measuring resistor in order to measure the voltage drop across the resistance element of the low-resistance current measuring resistor.

Problematisch bei der vorstehend beschriebenen Strommessung gemäß der Vierleitertechnik mittels eines niederohmigen Strommesswiderstands ist die Tatsache, dass der Temperaturkoeffizient (TK) des Widerstandswerts des niederohmigen Strommesswiderstands Bauteilstreuungen unterliegt, was zu entsprechenden Messfehlern führt.The problem with the current measurement described above according to the four-wire technique using a low-ohm current measuring resistor is the fact that the temperature coefficient (TK) of the resistance value of the low-ohm current measuring resistor is subject to component variations, which leads to corresponding measurement errors.

Zum technischen Hintergrund der Erfindung ist auch hinzuweisen auf WO 2023/135977 A1 . Diese Veröffentlichung offenbart eine Strommessanordnung mit einem Strommesswiderstand und einer Leiterplatte, wobei auf der Leiterplatte mehrere Messleitungen angeordnet sind, um den Spannungsabfall über dem Widerstandselement des Strommesswiderstands an verschiedenen Spannungsmessstellen messen zu können. Die Auswahl der gewünschten Spannungsmessstelle erfolgt hierbei durch die Platzierung eines Jumpers (Kontaktbrücke) in der Unterbrechung der gewünschten Messleitungen. Allerdings ist auf diese Weise allenfalls ein stufenförmiger und damit sehr ungenauer Abgleich des Strommesswiderstands möglich, so dass Bauteilstreuungen nur sehr ungenau kompensiert werden können.Regarding the technical background of the invention, reference should also be made to WO 2023/135977 A1 This publication discloses a current measuring arrangement with a current measuring resistor and a printed circuit board. Several measuring leads are arranged on the printed circuit board to measure the voltage drop across the resistance element of the current measuring resistor at various voltage measuring points. The desired voltage measuring point is selected by placing a jumper (contact bridge) in the interruption of the desired measuring leads. However, this method only allows for a stepped and therefore very imprecise adjustment of the current measuring resistor, so that component variations can only be compensated for very imprecisely.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das Problem der Bauteilstreuungen des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des niederohmigen Strommesswiderstands bei der Strommessung gemäß der Vierleitertechnik zu lösen.The invention is therefore based on the object of solving the problem of component scattering of the temperature coefficient of the resistance value of the low-ohm current measuring resistor when measuring current according to the four-wire technique.

Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Strommessanordnung, eine entsprechende Abgleichanlage bzw. ein Herstellungsverfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a current measuring arrangement according to the invention, a corresponding adjustment system or a manufacturing method according to the independent claims.

Die erfindungsgemäße Strommessanordnung weist zunächst in Übereinstimmung mit der eingangs beschriebenen bekannten Strommessanordnung einen niederohmigen Strommesswiderstand („Shunt“) auf. Der niederohmige Strommesswiderstand verfügt über zwei Anschlussteile aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) zum Einleiten des zu messenden Stroms in den Strommesswiderstand bzw. zum Ausleiten des zu messenden elektrischen Stroms aus dem Strommesswiderstand. Darüber hinaus verfügt der erfindungsgemäße Strommesswiderstand über ein Widerstandselement aus einem Widerstandsmaterial (z.B. Manganin®), wobei das Widerstandselement in Stromflussrichtung zwischen den beiden Anschlussteilen angeordnet ist, so dass der zu messende elektrische Strom im Betrieb durch das Widerstandselement fließt. Ein derartiger niederohmiger Strommesswiderstand ist beispielsweise aus EP 0 605 800 A1 bekannt und muss deshalb nicht näher beschrieben werden.The current measuring arrangement according to the invention comprises, in accordance with the known current measuring arrangement described above, a low-ohmic current measuring resistor (“shunt”). The low-ohmic current measuring resistor has two connection parts made of a conductor material (e.g., copper) for introducing the current to be measured into the current measuring resistor and for discharging the electrical current to be measured from the current measuring resistor. In addition, the current measuring resistor according to the invention has a resistance element made of a resistance material (e.g., Manganin®), wherein the resistance element is arranged between the two connection parts in the direction of current flow, so that the electrical current to be measured flows through the resistance element during operation. Such a low-ohmic current measuring resistor is made, for example, of EP 0 605 800 A1 known and therefore does not need to be described in more detail.

Darüber hinaus umfasst auch die erfindungsgemäße Strommessanordnung in Übereinstimmung mit dem eingangs beschriebenen Stand der Technik (z.B. DE 10 2009 031 408 A1 ) eine Leiterplatte, die elektrisch und mechanisch mit dem Strommesswiderstand verbunden ist und beispielsweise eine Messelektronik tragen kann, um den Spannungsabfall über dem niederohmigen Strommesswiderstand zu messen. Hierzu weist die Leiterplatte zwei Spannungsabgriffe mit jeweils einer Kontaktfläche aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) auf, um die beiden Anschlussteile des niederohmigen Strommesswiderstands zu kontaktieren. Die beiden Kontaktflächen zur Kontaktierung des niederohmigen Strommesswiderstands sind hierbei vorzugsweise auf der dem Strommesswiderstand zugewandten Unterseite der Leiterplatte angeordnet und über Durchkontaktierungen mit der Oberseite der Leiterplatte verbunden.In addition, the current measuring arrangement according to the invention also comprises, in accordance with the prior art described at the outset (e.g. DE 10 2009 031 408 A1 ) a printed circuit board that is electrically and mechanically connected to the current measuring resistor and can, for example, carry measuring electronics to measure the voltage drop across the low-resistance current measuring resistor. For this purpose, the printed circuit board has two voltage taps, each with a contact surface made of a conductor material (e.g. copper), to contact the two connection parts of the low-resistance current measuring resistor. The two contact surfaces for contacting the low-resistance current measuring resistor are preferably on the arranged on the underside of the circuit board facing the current measuring resistor and connected to the top side of the circuit board via vias.

Von den beiden Spannungsabgriffen gehen hierbei Messleitungen aus, die zu einer Auswertungselektronik (z.B. ASIC: Application-specific integrated circuit) führen können, wie es auch beim Stand der Technik der Fall ist.Measuring lines originate from the two voltage taps and can lead to evaluation electronics (e.g. ASIC: Application-specific integrated circuit), as is also the case with the state of the art.

Die Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, dass in zumindest einer der Messleitungen eine Unterbrechung angeordnet ist, die zwei Kontaktstellen elektrisch voneinander trennt. Die Unterbrechung in der jeweiligen Messleitung wird hierbei von einem Jumper (Kontaktbrücke) elektrisch überbrückt, wobei der Jumper die beiden Kontaktstellen elektrisch miteinander verbindet. Hierbei ist es wichtig, dass der Jumper in verschiedenen Positionen über der Unterbrechung zwischen den benachbarten Kontaktstellen positionierbar ist, um die Strommessanordnung abzugleichen, beispielsweise hinsichtlich des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts. Im Rahmen der Erfindung können die störenden Bauteilstreuungen also durch eine geeignete Positionierung des Jumpers kompensiert werden.The invention is characterized in that an interruption is arranged in at least one of the measuring lines, which electrically separates two contact points from each other. The interruption in the respective measuring line is electrically bridged by a jumper (contact bridge), whereby the jumper electrically connects the two contact points. It is important that the jumper can be positioned in various positions above the interruption between the adjacent contact points in order to calibrate the current measuring arrangement, for example with regard to the temperature coefficient of the resistance value. Within the scope of the invention, the disruptive component scattering can therefore be compensated by appropriate positioning of the jumper.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die beiden Kontaktstellen aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) und sind beispielsweise als Lötpads ausgebildet. Der Jumper ist hierbei mit den beiden Kontaktstellen elektrisch und mechanisch verbunden, beispielsweise durch Bonddrähte oder stoffschlüssig durch Löten oder Schweißen.In a preferred embodiment of the invention, the two contact points consist of a conductor material (e.g., copper) and are designed, for example, as solder pads. The jumper is electrically and mechanically connected to the two contact points, for example, by bonding wires or by soldering or welding.

Gemäß der Erfindung sind die beiden Kontaktstellen jeweils langgestreckt und verlaufen nebeneinander, so dass die beiden langgestreckten Kontaktstellen zwischen sich die Unterbrechung einschließen. Der Jumper ist dabei entlang den langgestreckten Kontaktstellen in unterschiedlichen Positionen positionierbar. Beispielsweise können die beiden Kontaktstellen als rechteckige Lötpads ausgebildet sein, die parallel zueinander verlaufen und zwischen sich die Unterbrechung einschließen, wobei die langgestreckten Kontaktstellen vorzugsweise jeweils quer zur Hauptstromflussrichtung in dem Strommesswiderstand ausgerichtet sind.According to the invention, the two contact points are each elongated and run adjacent to one another, so that the two elongated contact points enclose the interruption between them. The jumper can be positioned in different positions along the elongated contact points. For example, the two contact points can be designed as rectangular solder pads that run parallel to one another and enclose the interruption between them, with the elongated contact points preferably each oriented transversely to the main current flow direction in the current measuring resistor.

Bei der erfindungsgemäßen Strommessanordnung können mehr als zwei Spannungsabgriffe vorgesehen sein, um die Spannung an den Anschlussteilen des Strommesswiderstands zu messen. Beispielsweise können insgesamt vier Spannungsabgriffe vorgesehen sein, wobei die einzelnen Spannungsabgriffe jeweils in der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Weise ausgebildet sein können, d.h. mit einer Messleitung mit zwei Kontaktstellen, einer Unterbrechung zwischen den Kontaktstellen und einem Jumper, der die beiden Kontaktstellen miteinander verbindet.In the current measuring arrangement according to the invention, more than two voltage taps can be provided to measure the voltage at the terminals of the current measuring resistor. For example, a total of four voltage taps can be provided, wherein the individual voltage taps can each be designed in the manner described above according to the invention, i.e., with a measuring line with two contact points, an interruption between the contact points, and a jumper connecting the two contact points.

Bei der erfindungsgemäßen Strommessanordnung sind die Spannungsabgriffen vorzugsweise jeweils auf der dem Strommesswiderstand zugewandten Unterseite der Leiterplatte angeordnet, wohingegen die mindestens eine Unterbrechung mit dem Jumper auf der dem Strommesswiderstand abgewandten Oberseite der Leiterplatte angeordnet ist. Die Anordnung der Jumper auf der dem Strommesswiderstand abgewandten Oberseite der Leiterplatte ist vorteilhaft, weil die Oberseite der Leiterplatte auch nach der Verbindung der Leiterplatte mit dem Strommesswiderstand leicht zugänglich ist und dadurch eine einfache Positionierung des Jumpers ermöglicht. Die Spannungsabgriffe an der Unterseite der Leiterplatte können hierbei durch eine Durchkontaktierung in der Leiterplatte mit der jeweiligen Unterbrechung an der Oberseite der Leiterplatte verbunden sein.In the current measuring arrangement according to the invention, the voltage taps are preferably each arranged on the underside of the circuit board facing the current measuring resistor, whereas the at least one interruption with the jumper is arranged on the top side of the circuit board facing away from the current measuring resistor. The arrangement of the jumpers on the top side of the circuit board facing away from the current measuring resistor is advantageous because the top side of the circuit board is easily accessible even after the circuit board has been connected to the current measuring resistor, thus enabling simple positioning of the jumper. The voltage taps on the underside of the circuit board can be connected to the respective interruption on the top side of the circuit board by a via in the circuit board.

Weiterhin können bei dem erfindungsgemäßen Strommesswiderstand sogenannte Stromschatten (Einschnitte) in den Anschlussteilen des Strommesswiderstands angeordnet sein, um die Stromdichte in dem Strommesswiderstand zu beeinflussen. Beispielsweise können in den beiden Anschlussteilen jeweils zwei solche Stromschatten angeordnet sein, die jeweils aus einem Einschnitt in dem Anschlussteil bestehen, der von einer Seitenkante des jeweiligen Anschlussteils ausgeht.Furthermore, in the current measuring resistor according to the invention, so-called current shadows (cuts) can be arranged in the connection parts of the current measuring resistor in order to influence the current density in the current measuring resistor. For example, two such current shadows can be arranged in each of the two connection parts, each consisting of a cut in the connection part that extends from a side edge of the respective connection part.

Die einzelnen Einschnitte haben hierbei vorzugsweise dieselbe Tiefe quer zu der Längsseitenkante des Strommesswiderstands. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die einzelnen Einschnitte (Stromschatten) quer zu der Längsseitenkante des Strommesswiderstands eine unterschiedliche Tiefe haben.The individual incisions preferably have the same depth across the long side edge of the current measuring resistor. However, within the scope of the invention, it is also possible for the individual incisions (current shadows) to have different depths across the long side edge of the current measuring resistor.

Ferner besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Leiterplatte einen Einschnitt aufweist, der quer zur Stromflussrichtung verläuft. Dies ermöglicht es, dass zumindest einer der Spannungsabgriffe an der Leiterplatte eine Seitenkante der Leiterplatte im Bereich des Einschnitts kappenförmig umgibt. Der Einschnitt in der Leiterplatte kann hierbei entlang der Stromflussrichtung eine Breite aufweisen, die gleich der Breite des Widerstandselements, größer als die Breite des Widerstandselements oder kleiner als die Breite des Widerstandselements entlang der Stromflussrichtung ist.Furthermore, within the scope of the invention, it is also possible for the circuit board to have a notch that runs transversely to the current flow direction. This allows at least one of the voltage taps on the circuit board to surround a side edge of the circuit board in the region of the notch in a cap-like manner. The notch in the circuit board can have a width along the current flow direction that is equal to the width of the resistance element, greater than the width of the resistance element, or smaller than the width of the resistance element along the current flow direction.

Allgemein ist zu erwähnen, dass das Leitermaterial der Anschlussteile des niederohmigen Strommesswiderstands bzw. der Kontaktflächen der Leiterplatte vorzugsweise einen kleineren spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als das Widerstandsmaterial des Widerstandselements.In general, it should be mentioned that the conductor material of the connection parts of the low-ohm current measuring resistor or the contact surfaces of the printed circuit board preferably has a smaller specific electrical resistance than the resistance material of the resistance element.

Beispielsweise kann es sich bei dem Leitermaterial um Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung handeln.For example, the conductor material can be copper, a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy.

Ferner ist allgemein zu erwähnen, dass die Anschlussteile und das Widerstandselement wie auch der komplette Strommesswiderstand vorzugsweise plattenförmig sind, wie es auch aus dem Stand der Technik bekannt ist.Furthermore, it should be mentioned in general that the connecting parts and the resistance element as well as the complete current measuring resistor are preferably plate-shaped, as is also known from the prior art.

Der Strommesswiderstand ist vorzugsweise niederohmig und hat vorzugsweise einen sehr kleinen Widerstandswert, der vorzugsweise kleiner ist als 1 Ω, 500 mΩ, 250 mΩ, 100 mΩ, 50 mΩ, 20 mΩ, 10 mΩ, 5 mΩ, 2 mQ, 1 mΩ, 500 µΩ, 250 µΩ, 100 µΩ oder 50 µΩ.The current measuring resistor is preferably low-ohmic and preferably has a very small resistance value, which is preferably less than 1 Ω, 500 mΩ, 250 mΩ, 100 mΩ, 50 mΩ, 20 mΩ, 10 mΩ, 5 mΩ, 2 mΩ, 1 mΩ, 500 μΩ, 250 μΩ, 100 μΩ or 50 μΩ.

Darüber hinaus ist allgemein zu erwähnen, dass das Leitermaterial einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der vorzugsweise kleiner ist 10-6 Ω·m oder 10-7 Ω·m.In addition, it should generally be mentioned that the conductor material has a specific electrical resistance that is preferably less than 10 -6 Ω·m or 10 -7 Ω·m.

Das Widerstandsmaterial des Widerstandselements hat dagegen vorzugsweise einen spezifischen elektrischen Widerstand, der kleiner ist als 10-4 Ω·m, 10-5 Ω·m oder 10-6 Ω·m.The resistance material of the resistance element, on the other hand, preferably has a specific electrical resistance that is less than 10 -4 Ω·m, 10 -5 Ω·m or 10 -6 Ω·m.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass als Widerstandsmaterial für das Widerstandselement des niederohmigen Strommesswiderstands eine Widerstandslegierung eingesetzt werden kann. Beispielsweise kann es sich hierbei um eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, insbesondere CuMn12Ni oder CuMnNi 25-10 handeln. Alternativ besteht die Möglichkeit des Einsatzes einer Kupfer-Nickel-Legierung, insbesondere CuNi44. Darüber hinaus besteht alternativ auch die Möglichkeit der Verwendung einer Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere NiCRb0AlSi, NiCr3020. Die vorstehend genannten Beispiele von Widerstandslegierungen sind jedoch lediglich beispielhaft zu verstehen und schränken den Schutzbereich nicht ein.As already mentioned above, a resistance alloy can be used as the resistance material for the resistance element of the low-ohm current measuring resistor. For example, this can be a copper-manganese-nickel alloy, in particular CuMn12Ni or CuMnNi 25-10. Alternatively, a copper-nickel alloy, in particular CuNi44, can be used. Furthermore, a nickel-chromium alloy, in particular NiCRb0AlSi or NiCr3020, can also be used. However, the above-mentioned examples of resistance alloys are merely exemplary and do not limit the scope of protection.

Ferner ist zu erwähnen, dass das Widerstandselement jeweils durch eine Schweißverbindung mit den Anschlussteilen verbunden sein kann, insbesondere durch eine Elektronenstrahlverschweißung.Furthermore, it should be mentioned that the resistance element can be connected to the connecting parts by a welded joint, in particular by electron beam welding.

Darüber hinaus ist zu bemerken, dass die Leiterplatte eine Schnittstelle aufweisen kann, um den gemessenen Spannungsabfall über dem Widerstandselement auszugeben.Furthermore, it should be noted that the circuit board may have an interface to output the measured voltage drop across the resistive element.

Ferner kann die Leiterplatte eine Messschaltung tragen, die zur Messung der über dem Strommesswiderstand abfallenden Spannung mit den Spannungsabgriffen an den Anschlussteilen des Strommesswiderstands verbunden ist.Furthermore, the circuit board can carry a measuring circuit which is connected to the voltage taps on the connection parts of the current measuring resistor in order to measure the voltage drop across the current measuring resistor.

Es wurde bereits vorstehend erwähnt, dass die Positionierung der Jumper das Abgleichen des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des niederohmigen Strommesswiderstands ermöglicht. Hierzu werden die Jumper vorzugsweise so positioniert, dass der Temperaturkoeffizient (TK) des Widerstandswerts des Strommesswiderstands kleiner ist als ±500 ppm/K, 250 ppm/K, ±100 ppm/K, ±50 ppm/K, ±25 ppm/K, ±10 ppm/K oder ±5 ppm/K.As mentioned above, the positioning of the jumpers allows for adjusting the temperature coefficient of the resistance of the low-ohm current-sense resistor. To achieve this, the jumpers are preferably positioned so that the temperature coefficient (TC) of the resistance of the current-sense resistor is less than ±500 ppm/K, 250 ppm/K, ±100 ppm/K, ±50 ppm/K, ±25 ppm/K, ±10 ppm/K, or ±5 ppm/K.

Weiterhin besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, dass in das Widerstandselement des Strommesswiderstands ein Trimmschnitt eingebracht ist, um den Widerstandswert des Strommesswiderstands einzustellen.Furthermore, within the scope of the invention, it is possible for a trim cut to be introduced into the resistance element of the current measuring resistor in order to adjust the resistance value of the current measuring resistor.

Darüber hinaus kann in dem ersten Anschlussteil und/oder in dem zweiten Anschlussteil zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung eine durchgehende Bohrung angeordnet sein, wie es beispielsweise auch aus EP 0 605 800 bekannt ist.In addition, a through hole can be arranged in the first connection part and/or in the second connection part for electrical and mechanical contact, as is also the case, for example, with EP 0 605 800 is known.

Ferner ist noch allgemein zu erwähnen, dass das Leitermaterial bei einem der beiden Anschlussteile Kupfer oder eine Kupferlegierung sein kann, während das Leitermaterial bei dem anderen Anschlussteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist. Die Anschlussteile des Strommesswiderstands können also aus unterschiedlichen Leitermaterialien bestehen.Furthermore, it should be noted that the conductor material for one of the two terminals can be copper or a copper alloy, while the conductor material for the other terminal is aluminum or an aluminum alloy. The terminals of the current measuring resistor can therefore be made of different conductor materials.

Neben der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Strommessanordnung beansprucht die Erfindung auch Schutz für ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer solchen Strommesseinrichtung. Die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gehen bereits aus der vorstehenden Beschreibung der erfindungsgemäßen Strommessanordnung hervor, sodass auf eine separate Beschreibung der einzelnen Verfahrensschritte verzichtet werden kann.In addition to the current measuring arrangement according to the invention described above, the invention also claims protection for a manufacturing method for producing such a current measuring device. The individual method steps of the manufacturing method according to the invention are already apparent from the above description of the current measuring arrangement according to the invention, so a separate description of the individual method steps is unnecessary.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens werden die Jumper vorzugsweise zunächst vorläufig in einer bestimmten Position in der Unterbrechung positioniert und stellen dabei eine elektrische Verbindung zwischen dem benachbarten Kontaktstellen her. Anschließend wird dann der Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts des Strommesswiderstands mit dem vorläufig positionierten Jumper gemessen und mit einem vorgegebenen Toleranzbereich verglichen. Falls der ermittelte tatsächliche Temperaturkoeffizient nicht in dem vorgegebenen Toleranzbereich liegt, so wird der Jumper in der Unterbrechung umpositioniert, um den Temperaturkoeffizienten zu verbessern. Diese Schritte werden dann so lange wiederholt, bis der Temperaturkoeffizient innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Anschließend kann der Jumper dann in der Unterbrechung endgültig an der so ermittelten Position montiert werden, beispielsweise durch Festlöten oder Festschweißen.Within the scope of the manufacturing method according to the invention, the jumpers are preferably initially provisionally positioned in a specific position in the interruption, thereby establishing an electrical connection between the adjacent contact points. Subsequently, the temperature coefficient of the resistance value of the current measuring resistor is measured with the provisionally positioned jumper and compared with a predetermined tolerance range. If the determined actual temperature coefficient does not lie within the predetermined tolerance range, the jumper is repositioned in the interruption to improve the temperature coefficient. The steps are then repeated until the temperature coefficient is within the specified tolerance range. The jumper can then be permanently installed in the break at the determined position, for example, by soldering or welding.

Vorstehend wurde erwähnt, dass die Positionierung der Jumper dazu dient, die Strommessanordnung abzugleichen, beispielsweise hinsichtlich des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts. Es besteht jedoch im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die Positionierung der Jumper einen anderen Zweck hat. So kann es sich bei der Leiterplatte um eine Universal-Leiterplatte handeln, die für verschiedene Typen von Strommesswiderständen geeignet ist. Die Jumper werden dann in Abhängigkeit von dem Typ des Strommesswiderstands positioniert, um die Universal-Leiterplatte an den jeweiligen Typ des Strommesswiderstands anzupassen.It was mentioned above that the positioning of the jumpers serves to adjust the current measuring arrangement, for example, with regard to the temperature coefficient of the resistance value. However, within the scope of the invention, it is also possible for the positioning of the jumpers to serve a different purpose. For example, the circuit board can be a universal circuit board suitable for various types of current measuring resistors. The jumpers are then positioned depending on the type of current measuring resistor in order to adapt the universal circuit board to the respective type of current measuring resistor.

Beispielsweise kann die geeignete Position der Jumper hierbei in Abhängigkeit von dem Typ des Strommesswiderstands aus einer Datenbank ausgelesen werden, wobei in der Datenbank für die verschiedenen Typen von Strommesswiderständen jeweils die passende Position der Jumper gespeichert ist.For example, the appropriate position of the jumpers can be read from a database depending on the type of current measuring resistor, whereby the appropriate position of the jumpers is stored in the database for the different types of current measuring resistors.

Schließlich beansprucht die Erfindung auch Schutz für eine Abgleichanlage. So umfasst die erfindungsgemäße Abgleichanlage zunächst die vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Strommessanordnung. Darüber hinaus umfasst die erfindungsgemäße Abgleichanlage vorzugsweise auch eine Stromquelle zur Bestromung des Strommesswiderstands mit einem elektrischen Strom. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Abgleichanlage vorzugsweise eine Temperierungseinrichtung zur Temperierung des Strommesswiderstands auf eine vorgegebene Temperatur. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Abgleichanlage auch eine Spannungsmesseinrichtung zur Messung des Spannungsabfalls über dem Widerstandselement des Strommesswiderstands während der Bestromung durch die Stromquelle und bei der durch die Temperierungseinrichtung eingestellten Temperatur. Ferner umfasst die ordnungsgemäße Abgleichanlage vorzugsweise auch eine Auswertungseinrichtung zur Ermittlung der geeigneten Position des Jumpers in Abhängigkeit von dem elektrischen Strom, der vorgegebenen Temperatur und dem gemessenen Spannungsabfall über dem Widerstandselement des Strommesswiderstands. Schließlich umfasst die Erfindungsgemäße Abgleichanlage vorzugsweise auch eine Bestückungseinrichtung zur Bestückung der Leiterplatte mit mindestens einem Jumper an der ermittelten Position.Finally, the invention also claims protection for a balancing system. Thus, the balancing system according to the invention first comprises the current measuring arrangement according to the invention described above. Furthermore, the balancing system according to the invention preferably also comprises a current source for supplying an electrical current to the current measuring resistor. Furthermore, the balancing system according to the invention preferably comprises a temperature control device for temperature-controlling the current measuring resistor to a predetermined temperature. Furthermore, the balancing system according to the invention also comprises a voltage measuring device for measuring the voltage drop across the resistance element of the current measuring resistor during current supply by the current source and at the temperature set by the temperature control device. Furthermore, the proper balancing system preferably also comprises an evaluation device for determining the suitable position of the jumper depending on the electrical current, the predetermined temperature, and the measured voltage drop across the resistance element of the current measuring resistor. Finally, the balancing system according to the invention preferably also comprises a placement device for placing at least one jumper on the circuit board at the determined position.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet oder werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are explained in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to the figures.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

  • 1 zeigt eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Strommessanordnung mit einem niederohmigen Strommesswiderstand und einer damit verbundenen Leiterplatte. 1 shows a plan view of a current measuring arrangement according to the invention with a low-ohm current measuring resistor and a circuit board connected thereto.
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung des Abgleichens des Temperaturkoeffizienten des Strommesswiderstands durch eine geeignete Positionierung der Jumper auf der Leiterplatte. 2 shows a flowchart to illustrate the adjustment of the temperature coefficient of the current measuring resistor by appropriate positioning of the jumpers on the circuit board.
  • 3 zeigt eine Abwandlung von 2. 3 shows a variation of 2 .
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgleichanlage. 4 shows a schematic representation of an adjustment system according to the invention.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm zur Anpassung einer Universal-Leiterplatte an den jeweiligen Typ des Strommesswiderstands durch eine geeignete Positionierung der Jumper. 5 shows a flowchart for adapting a universal circuit board to the respective type of current measuring resistor by appropriate positioning of the jumpers.
  • 6A zeigt eine Perspektivansicht einer abgewandelten Strommessanordnung mit einem Einschnitt in der Leiterplatte. 6A shows a perspective view of a modified current measuring arrangement with a cut in the circuit board.
  • 6B zeigt eine Schnittansicht durch die Strommessanordnung gemäß 6A. 6B shows a sectional view through the current measuring arrangement according to 6A .
  • 7 zeigt eine Abwandlung von 6B. 7 shows a variation of 6B .
  • 8 zeigt eine weitere Abwandlung von 6B. 8 shows a further variation of 6B .

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Im Folgenden wird nun zunächst das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strommessanordnung 1 beschrieben, die zur Messung eines elektrischen Stroms I dient, wie es grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt ist.In the following, the 1 illustrated embodiment of a current measuring arrangement 1 according to the invention is described, which serves to measure an electrical current I, as is basically known from the prior art.

Hierzu weist die Strommessanordnung 1 zunächst einen niederohmigen Strommesswiderstand 2 auf, der auch als „Shunt“ bezeichnet wird. Der Strommesswiderstand 2 weist zwei plattenförmige Anschlussteile 3, 4 aus einem Leitermaterial (z.B. Kupfer) auf, um den zu messenden elektrischen Strom I in den Strommesswiderstand 2 einzuleiten bzw. wieder aus dem Strommesswiderstand 2 auszuleiten.For this purpose, the current measuring arrangement 1 initially comprises a low-ohm current measuring resistor 2, also referred to as a "shunt." The current measuring resistor 2 has two plate-shaped connecting parts 3, 4 made of a conductor material (e.g., copper) to introduce the electrical current I to be measured into the current measuring resistor 2 and to discharge it again from the current measuring resistor 2.

In Stromflussrichtung zwischen den beiden Anschlussteilen 3, 4 ist ein ebenfalls plattenförmiges Widerstandselement 5 angeordnet, das aus einer niederohmigen Widerstandslegierung besteht und mit den beiden Anschlussteilen 3, 4 durch Schweißnähte 6, 7 verbunden ist.In the direction of current flow between the two connection parts 3, 4 there is a resistance element 5, which is also plate-shaped and consists of a low-ohm resistance alloy and is connected to the two connecting parts 3, 4 by welds 6, 7.

Der zu messende elektrische Strom I wird also an dem plattenförmigen Anschlussteil 3 in den Strommesswiderstand 2 eingeleitet, strömt dann durch das Widerstandselement 5 und wird dann über das andere plattenförmige Anschlussteil 4 wieder aus dem Strommesswiderstand 2 ausgeleitet.The electrical current I to be measured is thus introduced into the current measuring resistor 2 at the plate-shaped connection part 3, then flows through the resistance element 5 and is then led out of the current measuring resistor 2 again via the other plate-shaped connection part 4.

Auf der Oberseite des Strommesswiderstands 2 ist hierbei eine Leiterplatte 8 angeordnet, die elektrisch und mechanisch mit dem Strommesswiderstand 2 verbunden ist, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.On the top side of the current measuring resistor 2, a printed circuit board 8 is arranged, which is electrically and mechanically connected to the current measuring resistor 2, as is known per se from the prior art.

An ihrer Unterseite trägt die Leiterplatte 8 mehrere Spannungsabgriffen 9-12 zur Spannungsmessung an den beiden Anschlussteilen 3, 4.On its underside, the circuit board 8 has several voltage taps 9-12 for measuring the voltage at the two connection parts 3, 4.

Die Spannungsabgriffe 9-12 sind jeweils mit Lötpads 13-16 der Oberseite der Leiterplatte 8 verbunden und zwar durch Durchkontaktierungen in der Leiterplatte 8.The voltage taps 9-12 are each connected to solder pads 13-16 on the top side of the circuit board 8 by vias in the circuit board 8.

Darüber hinaus sind auf der Oberseite der Leiterplatte 8 jeweils zugehörige Lötpads 17-20 angeordnet, die jeweils durch eine Unterbrechung 21-24 von den Lötpads 13-16 getrennt sind.In addition, corresponding solder pads 17-20 are arranged on the top side of the circuit board 8, which are each separated from the solder pads 13-16 by an interruption 21-24.

Die Lötpads 17-20 sind wiederum durch Messleitungen mit einer Schnittstelle 25 verbunden, um die gemessene Spannung an eine Messelektronik zu übermitteln.The solder pads 17-20 are in turn connected to an interface 25 by measuring lines in order to transmit the measured voltage to a measuring electronics.

Die Unterbrechungen 17-20 zwischen dem Lötpads 13-16 einerseits und den Lötpads 17-20 andererseits sind hierbei durch Jumper 26-90 überbrückt, wobei die Jumper 26-29 an verschiedenen Positionen innerhalb der Unterbrechungen 17-20 angeordnet werden können, um den Temperaturkoeffizienten der Strommessanordnung 1 abzugleichen.The interruptions 17-20 between the solder pads 13-16 on the one hand and the solder pads 17-20 on the other hand are bridged by jumpers 26-90, whereby the jumpers 26-29 can be arranged at different positions within the interruptions 17-20 in order to adjust the temperature coefficient of the current measuring arrangement 1.

Darüber hinaus zeigt die Zeichnung noch zwei Einschnitte 30, 31 in dem plattenförmigen Anschlussteil 3 und zwei weitere Einschnitte 32, 33 in dem anderen Anschlussteil 4. Diese Einschnitte 30-33 werden auch als Stromschatten bezeichnet und dienen zur Beeinflussung der Stromdichte in dem Strommesswiderstand 2.In addition, the drawing shows two notches 30, 31 in the plate-shaped connecting part 3 and two further notches 32, 33 in the other connecting part 4. These notches 30-33 are also referred to as current shadows and serve to influence the current density in the current measuring resistor 2.

Im Folgenden wird nun das Flussdiagramm gemäß 2 beschrieben, das zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Abgleichverfahrens dient.The following is the flow chart according to 2 which serves to clarify the adjustment method according to the invention.

In einem ersten Schritt S1 wird der Strommesswiderstand zunächst auf eine Temperatur TA=+20°C temperiert.In a first step S1, the current measuring resistor is first tempered to a temperature T A =+20°C.

Im nächsten Schritt S2 wird der Strommesswiderstand dann mit einem Messstrom I=IMESS bestromt.In the next step S2, the current measuring resistor is then energized with a measuring current I=I MESS .

Im nächsten Schritt S3 ist dann vorgesehen, dass der Spannungsabfall UA über dem Strommesswiderstand gemessen wird, d.h. bei der Temperatur TA=+20°C.In the next step S3, the voltage drop U A across the current measuring resistor is measured, ie at the temperature T A =+20°C.

Im nächsten Schritt S4 ist dann vorgesehen, dass der Widerstandswert RA = UA / IMESS berechnet wird.In the next step S4, the resistance value R A = U A / I MESS is calculated.

Die Schritte S1-S4 werden dann in den folgenden Schritten S5-S8 wiederholt, allerdings für eine andere Temperatur TB>+20°C.Steps S1-S4 are then repeated in the following steps S5-S8, but for a different temperature T B >+20°C.

Im nächsten Schritt S9 wird dann die geeignete Position der Jumper entlang den Unterbrechungen berechnet und zwar in Abhängigkeit von den beiden Temperaturen TA, TB und den beiden Widerstandswerten RA, RB.In the next step S9, the appropriate position of the jumpers along the interruptions is calculated depending on the two temperatures T A , T B and the two resistance values R A , R B .

Im nächsten Schritt S10 werden dann die Jumper an der ermittelten Position festgelötet.In the next step S10, the jumpers are then soldered to the determined position.

3 zeigt eine Abwandlung des Flussdiagramms gemäß 2, so dass zur Vermeidung wieder von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird. 3 shows a modification of the flow chart according to 2 , so that in order to avoid repetition, reference is again made to the above description.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass das Verfahren iterativ so lange wiederholt wird, bis der Temperaturkoeffizient innerhalb eines akzeptablen Bereichs liegt. Falls dies nicht der Fall ist, so wird in einem Schritt S12 jeweils der Jumper umpositioniert, was so lange wiederholt wird, bis sich der Temperaturkoeffizient in dem vorgegebenen akzeptablen Bereich befindet.A special feature of this embodiment is that the process is repeated iteratively until the temperature coefficient is within an acceptable range. If this is not the case, the jumper is repositioned in step S12, and this process is repeated until the temperature coefficient is within the specified acceptable range.

4 zeigt eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abgleichanlage mit der vorstehend beschriebenen Strommessanordnung 1. Darüber hinaus weist die Abgleichanlage eine Stromquelle 34 auf, um den Strommesswiderstand 2 bei einem Abgleichvorgang bestromen zu können. 4 shows a highly simplified schematic representation of a balancing system according to the invention with the current measuring arrangement 1 described above. In addition, the balancing system has a current source 34 in order to be able to supply current to the current measuring resistor 2 during a balancing process.

Darüber hinaus verfügt die Abgleichanlage über eine Temperierungseinrichtung 35, um den Strommesswiderstand 2 bei dem Abgleichvorgang zu temperieren, wie es vorstehend beschrieben wurde.In addition, the adjustment system has a tempering device 35 to temper the current measuring resistor 2 during the adjustment process, as described above.

Ferner verfügt die erfindungsgemäße Abgleichanlage über eine Spannungsmesseinrichtung 36, um die Spannung über dem Strommesswiderstand 2 messen zu können.Furthermore, the adjustment system according to the invention has a voltage measuring device 36 in order to be able to measure the voltage across the current measuring resistor 2.

Weiterhin verfügt die erfindungsgemäße Abgleichanlage über eine Auswertungseinheit 37, die die geeignete Position der Jumper berechnet, die erforderlich ist, um den Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Strommesswiderstands 2 abzugleichen.Furthermore, the adjustment system according to the invention has an evaluation unit 37 which calculates the appropriate position of the jumpers required to adjust the temperature coefficient of the resistance value of the current measuring resistor 2.

Eine Bestückungseinrichtung 38 bestückt die Leiterplatte dann mit den Jumpern an der geeigneten Position.A placement device 38 then places the jumpers on the circuit board at the appropriate position.

5 zeigt ein Flussdiagramm zur Verdeutlichung der Anpassung einer Universal-Leiterplatte an einen bestimmten Typ eines Strommesswiderstands. 5 shows a flowchart to illustrate the adaptation of a universal printed circuit board to a specific type of current sense resistor.

Hierbei wird in einem ersten Schritt S1 eine Universal-Leiterplatte bereitgestellt, die grundsätzlich für verschiedene Typen von Strommesswiderständen geeignet ist.In a first step S1, a universal circuit board is provided which is basically suitable for different types of current measuring resistors.

Im nächsten Schritt S2 wird dann ein Strommesswiderstand eines bestimmten Typs bereitgestellt.In the next step S2, a current measuring resistor of a specific type is then provided.

Der nächste Schritt S3 sieht dann vor, dass die Universal-Leiterplatte mit dem Strommesswiderstand mechanisch und elektrisch verbunden wird.The next step S3 then provides for the universal circuit board to be mechanically and electrically connected to the current measuring resistor.

Ein Schritt S4 sieht dann vor, dass der Typ des Strommesswiderstands ermittelt wird.A step S4 then provides for the type of current measuring resistor to be determined.

Im nächsten Schritt S5 wird dann die geeignete Position der Jumper ermittelt, die erforderlich ist, um die Universal-Leiterplatte an den jeweiligen Typ des Strommesswiderstands anzupassen. Beispielsweise kann die geeignete Position der Jumper in Abhängigkeit von dem Typ des Strommesswiderstands aus einer Datenbank ausgelesen werden.In the next step (S5), the appropriate jumper position required to adapt the universal circuit board to the respective current-sense resistor type is determined. For example, the appropriate jumper position can be read from a database depending on the current-sense resistor type.

Im nächsten Schritt S6 werden dann die Jumper an der geeigneten Position festgelötet, um die Universal-Leiterplatte an den jeweiligen Typ des Strommesswiderstands anzupassen.In the next step S6, the jumpers are then soldered in the appropriate position to adapt the universal circuit board to the respective type of current measuring resistor.

Im Folgenden wird nun das abgewandelte Ausführungsbeispiel gemäß den 6A und 6B beschrieben. Dieses abgewandelte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird, wobei für entsprechende Einzelheiten dieselben Bezugszeichen verwendet werden.In the following, the modified embodiment according to the 6A and 6B This modified embodiment largely corresponds to the embodiments described above, so that to avoid repetition, reference is made to the above description, the same reference numerals being used for corresponding details.

Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die Leiterplatte 3 einen Einschnitt 39 aufweist, der über dem Widerstandselement 8 quer zur Stromflussrichtung verläuft. Dadurch sind die Seitenkanten der Leiterplatte 8 über dem Widerstandselement 5 freigelegt. Die beiden Lötpads 18, 20 umgreifen hierbei die Seitenkanten der Leiterplatte 8 im Bereich des Einschnitts 39 jeweils kappenförmig.A special feature of this embodiment is that the circuit board 3 has a notch 39 that runs across the resistance element 8, transverse to the current flow direction. This exposes the side edges of the circuit board 8 above the resistance element 5. The two solder pads 18, 20 each encompass the side edges of the circuit board 8 in the region of the notch 39 in a cap-like manner.

Aus 6B ist weiterhin ersichtlich, dass der Einschnitt 39 der Leiterplatte 8 entlang der Stromflussrichtung eine Breite aufweist, die kleiner ist als die Breite des Widerstandselements 5 entlang der Stromflussrichtung.Out of 6B It can also be seen that the notch 39 of the circuit board 8 has a width along the current flow direction which is smaller than the width of the resistance element 5 along the current flow direction.

7 zeigt eine Abwandlung der Schnittansicht gemäß 6B, wobei die Breite des Einschnitts 39 in der Leiterplatte 8 hierbei im Wesentlichen gleich der Breite des Widerstandselements 8 entlang der Stromflussrichtung ist. 7 shows a modification of the sectional view according to 6B , wherein the width of the notch 39 in the circuit board 8 is substantially equal to the width of the resistance element 8 along the current flow direction.

8 zeigt eine weitere Abwandlung der Schnittansicht gemäß 6B, wobei die Breite des Einschnitts 39 in der Leiterplatte 8 hierbei größer ist als die Breite des Widerstandselements 5 entlang der Stromflussrichtung. 8 shows a further modification of the sectional view according to 6B , wherein the width of the notch 39 in the circuit board 8 is greater than the width of the resistance element 5 along the current flow direction.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
StrommessanordnungCurrent measuring arrangement
22
Strommesswiderstand („Shunt“)Current measuring resistor (“shunt”)
33
Anschlussteil aus einem Leitermaterial zum Einleiten des Stroms in den StrommesswiderstandConnection part made of a conductor material for introducing the current into the current measuring resistor
44
Anschlussteil aus einem Leitermaterial zum Ausleiten des Stroms aus dem StrommesswiderstandConnection part made of a conductor material for conducting the current from the current measuring resistor
55
Widerstandselement aus einem WiderstandsmaterialResistance element made of a resistance material
66
Schweißnaht zwischen dem Widerstandselement und dem Anschlussteil zum Einleiten des Stroms in den StrommesswiderstandWeld seam between the resistance element and the connection part for introducing the current into the current measuring resistor
77
Schweißnaht zwischen dem Widerstandselement und dem Anschlussteil zum Ausleiten des Stroms aus dem StrommesswiderstandWeld seam between the resistance element and the connection part for conducting the current from the current measuring resistor
88
Leiterplattecircuit board
9-129-12
Spannungsabgriffe auf der Unterseite der LeiterplatteVoltage taps on the underside of the circuit board
13-1613-16
Lötpads auf der Oberseite der LeiterplatteSolder pads on the top of the circuit board
17-2017-20
Lötpads auf der Oberseite der LeiterplatteSolder pads on the top of the circuit board
21-2421-24
Unterbrechungen zwischen den LötpadsInterruptions between the solder pads
2525
Schnittstelle auf der LeiterplatteInterface on the circuit board
26-2926-29
Jumper (Kontaktbrücke) zur Überbrückung der Unterbrechungen und zur elektrischen Verbindung der LötpadsJumper (contact bridge) to bridge the interruptions and to electrically connect the solder pads
30, 3130, 31
Einschnitte („Stromschatten“) in dem Anschlussteil zum Einleiten des Stroms in den StrommesswiderstandCutouts (“current shadow”) in the connection part for introducing the current into the current measuring resistor
32, 3332, 33
Einschnitte („Stromschatten“) in dem Anschlussteil zum Ausleiten des Stroms aus dem StrommesswiderstandCutouts (“current shadows”) in the connection part to divert the current from the current measuring resistor
3434
StromquellePower source
3535
TemperierungseinrichtungTempering device
3636
SpannungsmesseinrichtungVoltage measuring device
3737
AuswertungseinheitEvaluation unit
3838
BestückungseinrichutngAssembly device
3939
Einschnitt in der LeiterplatteCut in the circuit board
II
Elektrischer StromElectrical current

Claims (14)

Strommessanordnung (1) zur Messung eines elektrischen Stroms (I), mit a) einem niederohmigen Strommesswiderstand (2) mit a1) einem ersten Anschlussteil (3) aus einem Leitermaterial zum Einleiten des zu messenden elektrischen Stroms (I) in den Strommesswiderstand (2), a2) einem zweiten Anschlussteil (4) aus einem Leitermaterial zum Ausleiten des elektrischen Stroms (I) aus dem Strommesswiderstand (2), und a3) einem Widerstandselement (5) aus einem Widerstandsmaterial, wobei das Widerstandselement (5) in Stromflussrichtung zwischen dem ersten Anschlussteil (3) und dem zweiten Anschlussteil (4) angeordnet ist und im Betrieb von dem zu messenden elektrischen Strom (I) durchflossen wird, und b) einer Leiterplatte (8), die elektrisch und mechanisch mit dem Strommesswiderstand (2) verbunden ist, mit b1) einem ersten Spannungsabgriff (9) zur Spannungsmessung an dem Strommesswiderstand (2), insbesondere an dem ersten Anschlussteil (3) des Strommesswiderstands (2), und b2) einem zweiten Spannungsabgriff (11) zur Spannungsmessung an dem Strommesswiderstand (2), insbesondere an dem zweiten Anschlussteil (4) des Strommesswiderstands (2), und b3) einer ersten Messleitung, die von dem ersten Spannungsabgriff (9) ausgeht, und b4) einer zweiten Messleitung, die von dem zweiten Spannungsabgriff (11) ausgeht, c) wobei die erste Messleitung und/oder die zweite Messleitung folgendes aufweist: c1) eine Unterbrechung (21-24), die zwei Kontaktstellen (13-16, 17-20) elektrisch voneinander trennt, und c2) einen Jumper (26-29) aus einem Leitermaterial, der die Unterbrechung (21-24) elektrisch überbrückt und die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) elektrisch miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, d) dass die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) jeweils langgestreckt sind und nebeneinander verlaufen, so dass die die beiden langgestreckten Kontaktstellen (13-16, 17-20) zwischen sich die Unterbrechung (21-24) einschließen, e) dass der Jumper (26-29) entlang den langgestreckten Kontaktstellen (13-16, 17-20) in unterschiedlichen Positionen über der Unterbrechung (21-24) positionierbar ist.Current measuring arrangement (1) for measuring an electrical current (I), comprising a) a low-ohmic current measuring resistor (2) with a1) a first connection part (3) made of a conductor material for introducing the electrical current (I) to be measured into the current measuring resistor (2), a2) a second connection part (4) made of a conductor material for conducting the electrical current (I) out of the current measuring resistor (2), and a3) a resistance element (5) made of a resistance material, wherein the resistance element (5) is arranged in the current flow direction between the first connection part (3) and the second connection part (4) and, during operation, is traversed by the electrical current (I) to be measured, and b) a printed circuit board (8) which is electrically and mechanically connected to the current measuring resistor (2), with b1) a first voltage tap (9) for measuring the voltage at the current measuring resistor (2), in particular at the first connection part (3) of the current measuring resistor (2), and b2) a second voltage tap (11) for voltage measurement at the current measuring resistor (2), in particular at the second connection part (4) of the current measuring resistor (2), and b3) a first measuring line which originates from the first voltage tap (9), and b4) a second measuring line which originates from the second voltage tap (11), c) wherein the first measuring line and/or the second measuring line has the following: c1) an interruption (21-24) which electrically separates two contact points (13-16, 17-20) from one another, and c2) a jumper (26-29) made of a conductor material which electrically bridges the interruption (21-24) and electrically connects the two contact points (13-16, 17-20) to one another, characterized in that d) that the two contact points (13-16, 17-20) are each elongated and run next to one another, so that the two elongated contact points (13-16, 17-20) enclose the interruption (21-24) between them, e) that the jumper (26-29) can be positioned along the elongated contact points (13-16, 17-20) in different positions above the interruption (21-24). Strommessanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, a) dass die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) aus einem Leitermaterial bestehen, insbesondere als Lötpads, und b) dass der Jumper (26-29) mit den beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) elektrisch und mechanisch verbunden ist, insbesondere durch Bonddrähte oder stoffschlüssig durch Löten oder Schweißen.Current measuring arrangement (1) according to Claim 1 , characterized in that a) the two contact points (13-16, 17-20) consist of a conductor material, in particular as solder pads, and b) that the jumper (26-29) is electrically and mechanically connected to the two contact points (13-16, 17-20), in particular by bonding wires or by means of a material bond by soldering or welding. Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet a) dass die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) jeweils rechteckig sind, und/oder b) dass die beiden langgestreckten Kontaktstellen (13-16, 17-20) jeweils quer zur Hauptstromflussrichtung in dem Strommesswiderstand (2) ausgerichtet sind.Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the two contact points (13-16, 17-20) are each rectangular, and/or b) that the two elongated contact points (13-16, 17-20) are each aligned transversely to the main current flow direction in the current measuring resistor (2). Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) einen dritten Spannungsabgriff (10) zur Spannungsmessung an dem Strommesswiderstand (2), b) eine dritte Messleitung, die von dem dritten Spannungsabgriff (10) ausgeht, c) eine dritte Unterbrechung (22) in der dritten Messleitung, wobei die dritte Unterbrechung (22) zwei Kontaktstellen (14, 18) elektrisch voneinander trennt, d) einen dritten Jumper (27) aus einem Leitermaterial, der die beiden Kontaktstellen (14, 18) in der dritten Messleitung elektrisch miteinander verbindet, wobei der dritte Jumper (27) in verschiedenen Positionen in der dritten Unterbrechung (22) positionierbar ist, e) einen vierten Spannungsabgriff (12) zur Spannungsmessung an dem Strommesswiderstand (2), f) eine vierte Messleitung, die von dem vierten Spannungsabgriff (12) ausgeht, g) eine vierte Unterbrechung (24) in der vierten Messleitung, wobei die vierte Unterbrechung (24) zwei Kontaktstellen (16, 20) elektrisch voneinander trennt, und h) einen vierten Jumper (29) aus einem Leitermaterial, der die beiden Kontaktstellen (16, 20) in der vierten Messleitung elektrisch miteinander verbindet, wobei der vierte Jumper (29) in verschiedenen Positionen in der vierten Unterbrechung (24) positionierbar ist.Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by a) a third voltage tap (10) for measuring the voltage at the current measuring resistor (2), b) a third measuring line which originates from the third voltage tap (10), c) a third interruption (22) in the third measuring line, wherein the third interruption (22) electrically separates two contact points (14, 18) from one another, d) a third jumper (27) made of a conductor material which electrically connects the two contact points (14, 18) in the third measuring line, wherein the third jumper (27) can be positioned in different positions in the third interruption (22), e) a fourth voltage tap (12) for measuring the voltage at the current measuring resistor (2), f) a fourth measuring line which originates from the fourth voltage tap (12), g) a fourth interruption (24) in the fourth measuring line, wherein the fourth interruption (24) electrically separates two contact points (16, 20) from one another separates, and h) a fourth jumper (29) made of a conductor material, which electrically connects the two contact points (16, 20) in the fourth measuring line, wherein the fourth jumper (29) can be positioned in different positions in the fourth interruption (24). Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Spannungsabgriffe (9-12) jeweils auf der dem Strommesswiderstand (2) zugewandten Unterseite der Leiterplatte (8) angeordnet sind, b) dass die mindestens eine Unterbrechung (21-24) mit dem Jumper (26-29) auf der dem Strommesswiderstand (2) abgewandten Oberseite der Leiterplatte (8) angeordnet ist, und c) dass die Spannungsabgriffe (9-12) an der Unterseite der Leiterplatte (8) jeweils durch eine Durchkontaktierung in der Leiterplatte (8) mit der jeweiligen Unterbrechung (21-24) an der Oberseite der Leiterplatte (8) verbunden sind.Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the voltage taps (9-12) are each arranged on the underside of the printed circuit board (8) facing the current measuring resistor (2), b) the at least one interruption (21-24) with the jumper (26-29) is arranged on the upper side of the printed circuit board (8) facing away from the current measuring resistor (2), and c) the voltage taps (9-12) on the underside of the printed circuit board (8) are each connected to the respective interruption (21-24) on the upper side of the printed circuit board (8) by a through-hole in the printed circuit board (8). Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) einen ersten Einschnitt (30) in dem ersten Anschlussteil (3) des Strommesswiderstands (2) zur Beeinflussung der Stromdichte in dem Strommesswiderstand (2), und/oder b) einen zweiten Einschnitt (32) in dem zweiten Anschlussteil (4) des Strommesswiderstands (2) zur Beeinflussung der Stromdichte in dem Strommesswiderstand (2), und/oder c) einen dritten Einschnitt (31) in dem ersten Anschlussteil (3) des Strommesswiderstands (2) zur Beeinflussung der Stromdichte in dem Strommesswiderstand (2), und/oder d) einen vierten Einschnitt (33) in dem zweiten Anschlussteil (4) des Strommesswiderstands (2) zur Beeinflussung der Stromdichte in dem Strommesswiderstand (2).Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized by a) a first notch (30) in the first connection part (3) of the current measuring resistor (2) for influencing the current density in the current measuring resistor (2), and/or b) a second notch (32) in the second connection part (4) of the current measuring resistor (2) for influencing the current density in the current measuring resistor (2), and/or c) a third notch (31) in the first connection part (3) of the current measuring resistor (2) for influencing the current density in the current measuring resistor (2), and/or d) a fourth notch (33) in the second connection part (4) of the current measuring resistor (2) for influencing the current density in the current measuring resistor (2). Strommessanordnung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, a) dass der mindestens eine Einschnitt (31-33) von einer Längsseitenkante des Strommesswiderstands (2) ausgeht, und/oder b) dass die Einschnitte (31-33) quer zu der Längsseitenkante dieselbe Tiefe oder eine unterschiedliche Tiefe haben.Current measuring arrangement (1) according to Claim 6 , characterized in that a) the at least one incision (31-33) starts from a longitudinal side edge of the current measuring resistor (2), and/or b) that the incisions (31-33) have the same depth or a different depth transversely to the longitudinal side edge. Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Leiterplatte (8) einen Einschnitt (39) aufweist, der quer zur Stromflussrichtung verläuft, und/oder b) dass zumindest eine der Kontaktstellen (13-20) eine Seitenkante der Leiterplatte (8) kappenförmig umgibt, insbesondere an einer Seitenkante zu dem Einschnitt (39), und/oder c) dass der Einschnitt (39) in der Leiterplatte (8) entlang der Stromflussrichtung eine Breite aufweist, die c1) gleich der Breite des Widerstandselements (5) entlang der Stromflussrichtung, c2) größer als die Breite des Widerstandselements (5) entlang der Stromflussrichtung oder c3) kleiner als die Breite des Widerstandselements (5) entlang der Stromflussrichtung ist.Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the printed circuit board (8) has an incision (39) which runs transversely to the current flow direction, and/or b) at least one of the contact points (13-20) surrounds a side edge of the printed circuit board (8) in a cap-like manner, in particular on a side edge to the incision (39), and/or c) the incision (39) in the printed circuit board (8) has a width along the current flow direction which is c1) equal to the width of the resistance element (5) along the current flow direction, c2) greater than the width of the resistance element (5) along the current flow direction or c3) smaller than the width of the resistance element (5) along the current flow direction. Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, a) dass das Leitermaterial einen kleineren spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als das Widerstandsmaterial des Widerstandselements (5), und/oder b) dass das Leitermaterial Kupfer, eine Kupferlegierung, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist, und/oder c) dass das erste Anschlussteil (3) und/oder das zweite Anschlussteil (4) und/oder das Widerstandselement (5) plattenförmig ist, insbesondere in Form einer ebenen oder gebogenen Platte, und/oder d) dass der Strommesswiderstand (2) einen Widerstandswert aufweist, der kleiner ist als 1 Ω, 500 mΩ, 250 mΩ, 100 mΩ, 50 mΩ, 20 mΩ, 10 mΩ, 5 mΩ, 2 mS2, 1 mΩ, 500 µΩ, 250 µΩ, 100 µΩ oder 50 µΩ, und/oder e) dass das Leitermaterial einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der kleiner ist 10-6 Ω·m oder 10-7 Ω·m, und/oder f) dass das Widerstandsmaterial des Widerstandselements (5) einen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, der kleiner ist als 10-4 Ω·m, 10-5 Ω·m oder 106 Ω·m, und/oder g) dass das Widerstandsmaterial eine Widerstandslegierung ist, insbesondere g1) eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, insbesondere CuMn12Ni oder CuMnNi 25-10, g2) eine Kupfer-Nickel-Legierung, insbesondere CuNi44 oder g3) eine Nickel-Chrom-Legierung, insbesondere NiCRb0AlSi, NiCr3020, und/oder h) dass das Widerstandselement (5) jeweils durch eine Schweißverbindung mit den Anschlussteilen (3, 4) verbunden ist, insbesondere durch eine Elektronenstrahlverschweißung, und/oder i) dass die Leiterplatte (8) eine Schnittstelle (25) aufweist, um den gemessenen Spannungsabfall über dem Widerstandselement (5) auszugeben, und/oder j) dass die Leiterplatte (8) eine Messschaltung trägt, die zur Messung der über dem Strommesswiderstand (2) abfallenden Spannung mit den Messleitungen verbunden ist, und/oder k) dass der mindestens eine Jumper über der Unterbrechung so positioniert ist, dass der Temperaturkoeffizient des Widerstandswerts des Strommesswiderstands (2) kleiner ist als ±500 ppm/K, 250 ppm/K, ±100 ppm/K, ±50 ppm/K, ±25 ppm/K, ±10 ppm/K oder ±5 ppm/K, und/oder I) dass in das Widerstandselement (5) des Strommesswiderstands (2) ein Trimmschnitt eingebracht ist, um den Widerstandswert des Strommesswiderstands (2) einzustellen, und/oder m) dass in dem ersten Anschlussteil (3) und/oder in dem zweiten Anschlussteil (4) zur elektrischen und mechanischen Kontaktierung eine durchgehende Bohrung angeordnet ist, und/oder n) dass das Leitermaterial bei einem der beiden Anschlussteile Kupfer oder eine Kupferlegierung ist, während das Leitermaterial bei dem anderen Anschlussteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung ist, und/oder o) dass die einzelnen Spannungsabgriffe jeweils mehrere räumliche getrennte Messpunkte aufweisen.Current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the conductor material has a lower specific electrical resistance than the resistance material of the resistance element (5), and/or b) the conductor material is copper, a copper alloy, aluminum or an aluminum alloy, and/or c) the first connection part (3) and/or the second connection part (4) and/or the resistance element (5) is plate-shaped, in particular in the form of a flat or curved plate, and/or d) the current measuring resistor (2) has a resistance value which is less than 1 Ω, 500 mΩ, 250 mΩ, 100 mΩ, 50 mΩ, 20 mΩ, 10 mΩ, 5 mΩ, 2 mS2, 1 mΩ, 500 µΩ, 250 µΩ, 100 µΩ or 50 µΩ, and/or e) that the conductor material has a specific electrical resistance that is less than 10 -6 Ω·m or 10 -7 Ω·m, and/or f) that the resistance material of the resistance element (5) has a specific electrical resistance that is less than 10 -4 Ω·m, 10 -5 Ω·m or 10 6 Ω·m, and/or g) that the resistance material is a resistance alloy, in particular g1) a copper-manganese-nickel alloy, in particular CuMn12Ni or CuMnNi 25-10, g2) a copper-nickel alloy, in particular CuNi44 or g3) a nickel-chromium alloy, in particular NiCRb0AlSi, NiCr3020, and/or h) that the resistance element (5) is connected to the connection parts (3, 4) by a welded joint, in particular by electron beam welding, and/or i) that the printed circuit board (8) has an interface (25) to output the measured voltage drop across the resistance element (5), and/or j) that the printed circuit board (8) carries a measuring circuit which is connected to the measuring lines for measuring the voltage drop across the current measuring resistor (2), and/or k) that the at least one jumper is positioned over the interruption such that the temperature coefficient of the resistance value of the current measuring resistor (2) is less than ±500 ppm/K, 250 ppm/K, ±100 ppm/K, ±50 ppm/K, ±25 ppm/K, ±10 ppm/K or ±5 ppm/K, and/or I) that a trim cut is made in the resistance element (5) of the current measuring resistor (2) in order to set the resistance value of the current measuring resistor (2), and/or m) that a through hole is arranged in the first connection part (3) and/or in the second connection part (4) for electrical and mechanical contact, and/or n) that the conductor material in one of the two connection parts is copper or a copper alloy, while the conductor material in the other connection part is aluminum or an aluminum alloy, and/or o) that the individual voltage taps each have a plurality of spatially separated measuring points. Herstellungsverfahren für eine Strommessanordnung (1), insbesondere für eine Strommessanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellung eines Strommesswiderstands (2) mit zwei Anschlussteilen (3, 4) aus einem Leitermaterial und einem Widerstandselement (5) aus einem Widerstandsmaterial, wobei das Widerstandselement (5) in Stromflussrichtung zwischen den Anschlussteilen (3, 4) angeordnet ist und im Betrieb und von dem zu messenden elektrischen Strom (I) durchflossen wird, b) Bereitstellung einer Leiterplatte (8) mit Spannungsabgriffen (9-12) zur Spannungsmessung an dem Strommesswiderstand (2) und Messleitungen, die von den Spannungsabgriffen ausgehen, und c) elektrisches und mechanisches Verbinden der Leiterplatte (8) mit dem Strommesswiderstand (2), so dass die Spannungsabgriffe (9-12) der Leiterplatte (8) die Spannung an dem Strommesswiderstand (2) messen, insbesondere an den Anschlussteilen (3, 4) des Strommesswiderstands (2), d) wobei in mindestens einer der Messleitungen eine Unterbrechung (21-24) vorgesehen wird, die zwei Kontaktstellen (13-20) elektrisch voneinander trennt, und die Unterbrechung (21-24) durch einen Jumper (26-29) aus einem Leitermaterial überbrückt wird, dadurch gekennzeichnet, e) dass die beiden Kontaktstellen (13-16, 17-20) jeweils langgestreckt sind und nebeneinander verlaufen, so dass die die beiden langgestreckten Kontaktstellen (13-16, 17-20) zwischen sich die Unterbrechung (21-24) einschließen, und f) dass der Jumper (26-29) entlang den langgestreckten Kontaktstellen (13-16, 17-20) in unterschiedlichen Positionen über der Unterbrechung (21-24) positionierbar ist.Manufacturing method for a current measuring arrangement (1), in particular for a current measuring arrangement (1) according to one of the preceding claims, comprising the following steps: a) providing a current measuring resistor (2) with two connection parts (3, 4) made of a conductor material and a resistance element (5) made of a resistance material, wherein the resistance element (5) is arranged between the connection parts (3, 4) in the current flow direction and is traversed by the electrical current (I) to be measured during operation, b) providing a printed circuit board (8) with voltage taps (9-12) for measuring the voltage at the current measuring resistor (2) and measuring lines which originate from the voltage taps, and c) electrically and mechanically connecting the printed circuit board (8) to the current measuring resistor (2), so that the voltage taps (9-12) of the printed circuit board (8) measure the voltage at the current measuring resistor (2), in particular at the connection parts (3, 4) of the current measuring resistor (2), d) wherein in at least one of the measuring lines is provided with an interruption (21-24) which electrically separates two contact points (13-20) from one another, and the interruption (21-24) is bridged by a jumper (26-29) made of a conductor material, characterized in that e) the two contact points (13-16, 17-20) are each elongated and run next to one another, so that the two elongated contact points (13-16, 17-20) enclose the interruption (21-24) between them, and f) that the jumper (26-29) can be positioned in different positions above the interruption (21-24) along the elongated contact points (13-16, 17-20). Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Vorläufiges Positionieren des Jumpers (26-29) an einer Position in der Unterbrechung (21-24), b) Ermitteln des Temperaturkoeffizienten des Widerstandswerts des Strommesswiderstands (2) mit dem vorläufigen positionierten Jumper (26-29), c) Vergleichen des ermittelten Temperaturkoeffizienten mit einem vorgegebenen Toleranzbereich, d) Umpositionieren des Jumpers (26-29) in der Unterbrechung (21-24), falls der ermittelte Temperaturkoeffizient nicht innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, und e) Wiederholen der Schritten b) bis d), bis der ermittelte Temperaturkoeffizient innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, und f) endgültiges Fixieren des Jumpers (26-29) in der Unterbrechung (21-24), wenn der Temperaturkoeffizient innerhalb des vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, insbesondere durch Festlöten des Jumpers (26-29).Manufacturing process according to Claim 10 , characterized by the following steps: a) provisionally positioning the jumper (26-29) at a position in the interruption (21-24), b) determining the temperature coefficient of the resistance value of the current measuring resistor (2) using the provisionally positioned jumper (26-29), c) comparing the determined temperature coefficient with a predetermined tolerance range, d) repositioning the jumper (26-29) in the interruption (21-24) if the determined temperature coefficient is not within the predetermined tolerance range, and e) repeating steps b) to d) until the determined temperature coefficient is within the predetermined tolerance range, and f) finally fixing the jumper (26-29) in the interruption (21-24) if the temperature coefficient is within the predetermined tolerance range, in particular by soldering the jumper (26-29). Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, a) dass die Leiterplatte (8) eines Universalleiterplatte ist, die für verschiedene Typen von Strommesswiderständen geeignet ist, und b) dass die Jumper (26-29) in Abhängigkeit von dem Typ des Strommesswiderstands (2) positioniert werden, um die Universalleiterplatte an den Typ des Strommesswiderstands (2) anzupassen.Manufacturing process according to Claim 10 , characterized in that a) the printed circuit board (8) is a universal printed circuit board suitable for different types of current measuring resistors, and b) that the jumpers (26-29) are positioned depending on the type of current measuring resistor (2) in order to adapt the universal printed circuit board to the type of current measuring resistor (2). Herstellungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Jumper (26-29) in Abhängigkeit von dem Typ des Strommesswiderstands (2) aus einer Datenbank ausgelesen wird, wobei in der Datenbank für die verschiedenen Typen von Strommesswiderständen jeweils die passende Position der Jumper (26-29) gespeichert ist.Manufacturing process according to Claim 12 , characterized in that the position of the jumpers (26-29) is read out from a database as a function of the type of current measuring resistor (2), the appropriate position of the jumpers (26-29) being stored in the database for the various types of current measuring resistors. Abgleichanlage mit a) einer Strommessanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, b) einer Stromquelle (34) zur Bestromung des Strommesswiderstands (2) mit einem elektrischen Strom (IMESS), c) einer Temperierungseinrichtung (35) zur Temperierung des Strommesswiderstands (2) auf eine vorgegebene Temperatur (TA, TB), d) einer Spannungsmesseinrichtung (36) zur Messung des Spannungsabfalls (UA, UB) über dem Widerstandselement (5) des Strommesswiderstands (2) während der Bestromung durch die Stromquelle und bei der durch die Temperierungseinrichtung eingestellten Temperatur, e) einer Auswertungseinheit (37) zur Ermittlung der Position des Jumpers (26-29) in Abhängigkeit von dem elektrischen Strom, der vorgegebenen Temperatur und dem gemessenen Spannungsabfall über dem Widerstandselement (5) des Strommesswiderstands (2) und f) einer Bestückungseinrichtung (38) zur Bestückung der Leiterplatte (8) mit mindestens einem Jumper an der ermittelten Position.Balancing system with a) a current measuring arrangement (1) according to one of the Claims 1 until 9 , b) a current source (34) for supplying the current measuring resistor (2) with an electrical current (I MESS ), c) a temperature control device (35) for temperature control of the current measuring resistor (2) to a predetermined temperature (T A , T B ), d) a voltage measuring device (36) for measuring the voltage drop (U A , U B ) across the resistance element (5) of the current measuring resistor (2) during current supply by the current source and at the temperature set by the temperature control device, e) an evaluation unit (37) for determining the position of the jumper (26-29) as a function of the electrical current, the predetermined temperature and the measured voltage drop across the resistance element (5) of the current measuring resistor (2) and f) a placement device (38) for placing at least one jumper on the printed circuit board (8) at the determined position.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180122538A1 (en) * 2009-09-04 2018-05-03 Vishay Dale Electronics, Llc Resistor with temperature coefficient of resistance (tcr) compensation
US20180172735A1 (en) * 2015-06-22 2018-06-21 Koa Corporation Current sensing resistor, current sensing device, and method for producing the same
US20180188295A1 (en) * 2015-06-22 2018-07-05 Koa Corporation Current sensing device and method for producing the same
DE102020118637B3 (en) * 2020-07-15 2022-01-13 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Current measuring device with redundant current measurement
WO2023135977A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-20 Koa株式会社 Current detecting device, and method for manufacturing same
US20230341440A1 (en) * 2020-08-20 2023-10-26 Vishay Dale Electronics, Llc Resistors, current sense resistors, battery shunts, shunt resistors, and methods of making

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243349A1 (en) 1992-12-21 1994-06-30 Heusler Isabellenhuette Manufacture of resistors from composite material
DE202009010319U1 (en) 2009-07-01 2009-11-19 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Electronic component
JP2023087730A (en) * 2021-12-14 2023-06-26 Koa株式会社 Shunt resistors and current sensing devices
JP7783770B2 (en) * 2022-03-28 2025-12-10 Koa株式会社 Current detection device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180122538A1 (en) * 2009-09-04 2018-05-03 Vishay Dale Electronics, Llc Resistor with temperature coefficient of resistance (tcr) compensation
US20180172735A1 (en) * 2015-06-22 2018-06-21 Koa Corporation Current sensing resistor, current sensing device, and method for producing the same
US20180188295A1 (en) * 2015-06-22 2018-07-05 Koa Corporation Current sensing device and method for producing the same
DE102020118637B3 (en) * 2020-07-15 2022-01-13 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Current measuring device with redundant current measurement
US20230341440A1 (en) * 2020-08-20 2023-10-26 Vishay Dale Electronics, Llc Resistors, current sense resistors, battery shunts, shunt resistors, and methods of making
WO2023135977A1 (en) * 2022-01-14 2023-07-20 Koa株式会社 Current detecting device, and method for manufacturing same

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